Nejnavštěvovanější odborný portál
pro stavebnictví a technická zařízení budov
estav.tvnový videoportál

Stavebně technický průzkum Císařského špitálu svatého Antonína a svaté Alžběty na Pražském hradě

V článku je prezentován stavebně technický průzkum historického objektu Císařského špitálu svatého Antonína a svaté Alžběty na Pražském hradě. Cílem průzkumu bylo stanovení funkční způsobilosti a trvanlivosti objektu včetně posouzení jeho využitelnosti a zhodnocení stavu historických materiálů. Průzkum byl zaměřen především na problematiku nevhodných zásahů provedených v minulosti a s tím související zvýšená vlhkost konstrukcí.

1. Úvod

Jedná se o rekonstrukci objektu Císařského špitálu svatého Antonína a svaté Alžběty v Kanovnické ulici čp. 73 na Pražském hradě. Trojpodlažní, podsklepená budova vertikálně rozdělená kaplí sv. Antonína na menší východní a delší západní část je dílem K. I. Dientzehofera z let 1733–1737. Budova, původně určena pro špitál, byla po druhé světové válce adaptována na byty Hradu.

Obr. 1: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty na Pražském hradě
Obr. 1: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty na Pražském hradě

Dle dochovaných informací a dobových fotografií byla část historického objektu v ulici Kanovnická propojena Špitálskou branou s protějším objektem. Situační uspořádání areálu zobrazují císařské otisky z r. 1842 (Obr. 2 a 3).

Obr. 2: Špitálská brána v Kanovnické ulici, vlevo Císařský špitál [pinterest]
Obr. 2: Špitálská brána v Kanovnické ulici, vlevo Císařský špitál [pinterest]
Obr. 3: Císařské otisky, 1842 [13]
Obr. 3: Císařské otisky, 1842 [13]

Špitál založil arcibiskup pražský Jan Očko z Vlašimi pro přestárlé a nemocné duchovní své diecéze. Špitál byl vysvěcen v r. 1374, pak několikrát přestavěn a rozšířen. Významnou etapou byla renesanční stavba špitálu. Po požáru roku 1541 se špitál dostává v roce 1547 zpět do majetku císaře Ferdinanda I. a v následujícím roce byla zahájena stavba nového špitálu. V roce 1648 poškodili část budov Švédové, následně docházelo k řadě drobných úprav, přestaveb a dostaveb, nicméně celkově budovy chátraly. Kolem roku 1700 se do sousedství objektu nastěhovaly voršilky, jež usilovaly o odkoupení části špitálního pozemku pro stavbu nového kostela. Dohodu se jim podařilo uzavřít až roku 1716 pod podmínkou, že za nově nabytý majetek vybudují stáje – pravděpodobně podle plánů T. Haffeneckera [3, 10].

Obr. 3: Nový svět na Hradčanech – situace. Dnešní trojkřídlá budova Císařského špitálu je součástí rozsáhlého barokního komplexu okolo kostela sv. Jana Nepomuckého. Kostel byl dokončen v roce 1728, rok před kanonizací sv. Jana Nepomuckého. Do roku 1861 budova sloužila jako sklad soli [3, 11].
Obr. 3: Nový svět na Hradčanech – situace. Dnešní trojkřídlá budova Císařského špitálu je součástí rozsáhlého barokního komplexu okolo kostela sv. Jana Nepomuckého. Kostel byl dokončen v roce 1728, rok před kanonizací sv. Jana Nepomuckého. Do roku 1861 budova sloužila jako sklad soli [3, 11].

Stav špitálu byl však z dlouhodobého hlediska nevyhovující, původní počet řeholníků klesl na 5 a náklady na provoz byly vysoké. Radikální oprava a přestavba byla iniciována císařským dekretem v září 1732. Plány na přestavbu vytvořil T. Haffenecker. Česká komora ovšem Haffeneckerovy návrhy zamítla a se stavbou dlouho otálela. Povolení ke stavbě získal až K. I. Dientzenhofer roku 1732. Samotná stavba probíhala v letech 1733–1738. Řeholnice se nastěhovaly již roku 1735 a později byl špitál sloučen se sousedním klášterem voršilek. Objekt špitálu si nadále zachoval svou multifunkčnost. Severní křídlo bylo určeno pro zaměstnance ústavu, západní trakt sloužil církevnímu úřadu obročí (jehož držitel získal obročí neboli prebendy spojené s určitou službou – v tomto případě s povinností sloužit mši za zemřelé), dále se zde nacházely byty úředníků a stáje. Nový špitál byl dimenzován pro 32 chovanců [3, 9, 10].

Špitál byl zrušen v roce 1748 a jeho budovy byly předány dělostřeleckému vojsku, stejně jako sousední klášter voršilek. Vojákům sloužily budovy do 1. světové války. V roce 1923 prošla východní část budovy přestavbami pod vedením K. Hilberta. Mezi válkami a ještě krátce po druhé světové válce využívala objekty Jednota pro dostavbu chrámu sv. Víta. V letech 1946–1947 O. Rothmayer upravil komplex pro potřeby správy Hradu a byty hradních zaměstnanců. V západním křídle ponechal většinu bytů v původním stavu pouze s drobnými změnami, výrazněji upravil prostory přiléhající ke kapli na menší bytové jednotky. Pozornost soustředil především na východní křídlo. Původně chtěl umístit směrem ke kapli luxusní byty s rozlehlými místnostmi, ale nakonec zvolil variantu více menších jednopokojových bytů s příslušenstvím. Tak prostory vyhovovaly požadavkům na moderní bydlení té doby [10, 12].

2. Stavební řešení objektu

Trojkřídlý objekt bývalého špitálu se rozkládá na protáhlé parcele nepravidelného půdorysu napravo od kostela sv. Jana Nepomuckého. Prostá architektura špitálu koresponduje s jeho funkcí. Křídla objektu spolu s boční fasádou kostela vymezují dvůr (Obr. 1), který je na východní straně uzavřený ohradní zdí se vstupním portálem. Při vstupu do areálu je u kostelní zdi studna, chráněná polygonální stavbičkou s osmibokou stříškou. Druhý dvůr je za západním křídlem (Obr. 3) [3].

Střechy objektu jsou sedlové, pouze na východním křídle zvalbené a prolomené vikýři, nad kaplí v severním křídle je střecha zvýšená a rovněž zvalbená. Krov je klasické vaznicové konstrukce s plnými vazbami a středními vaznicemi. Krov je původní masivní a historicky cenný. Krytina střechy je pálená, prejzová na obvyklém laťování, je zachovalá a funkční [5].

Svislé nosné konstrukce byly provedeny ze smíšeného zdiva v kombinaci cihla – opuka, tloušťka nosného obvodového zdiva je proměnná v rozsahu 0,70–1,30 m. Vodorovná nosná konstrukce je nad suterénem a 1. NP provedena jako kamenná klenba, v dalších podlažích se jedná o dřevěné trámové stropy. Celý objekt je podsklepen.

V současné době spadá objekt pod Správu Pražského hradu (SPH), jejíž záměrem je upravit celý objekt na bytové prostory pro zaměstnance Hradu [2, 3].

Obr. 4a: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty, vstupní brána, nádvoří s kaplí – kaple mírně vystupuje před severní křídlo a kontrastuje se strohou architekturou špitálu
Obr. 4b: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty, vstupní brána, nádvoří s kaplí – kaple mírně vystupuje před severní křídlo a kontrastuje se strohou architekturou špitálu

Obr. 4: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty, vstupní brána, nádvoří s kaplí – kaple mírně vystupuje před severní křídlo a kontrastuje se strohou architekturou špitálu
Obr. 5a: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty – kaple. Fasáda je vertikálně členěna pilastry s čabrakovými hlavicemi a výraznou korunní římsou. Vnitřní prostor se rozkládá na půdorysu oktogonu s oválně řešeným presbyteriem, orientovaným na sever. Interiér je rozdělen pilastry s ionskými hlavicemi, zaklenutý baldachýnovou klenbou [12].
Obr. 5b: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty – kaple. Fasáda je vertikálně členěna pilastry s čabrakovými hlavicemi a výraznou korunní římsou. Vnitřní prostor se rozkládá na půdorysu oktogonu s oválně řešeným presbyteriem, orientovaným na sever. Interiér je rozdělen pilastry s ionskými hlavicemi, zaklenutý baldachýnovou klenbou [12].

Obr. 5: Císařský špitál sv. Antonína a sv. Alžběty – kaple. Fasáda je vertikálně členěna pilastry s čabrakovými hlavicemi a výraznou korunní římsou. Vnitřní prostor se rozkládá na půdorysu oktogonu s oválně řešeným presbyteriem, orientovaným na sever. Interiér je rozdělen pilastry s ionskými hlavicemi, zaklenutý baldachýnovou klenbou [12].

3. Stavebně technický průzkum

Cílem průzkumu bylo objektivní zhodnocení technického stavu objektu – především zdiva a dřevěných konstrukcí a stanovení příčin degradace. Objekt byl rozdělen do tří částí: východní část přiléhající k vnější komunikaci Kanovnické ul., střední část s kaplí a západní křídlo, které je v kontaktu s objektem kostela sv. Jana Nepomuckého.

V rámci vizuálního hodnocení konstrukce byl proveden stavebně technický průzkum, který je podkladem pro statické posouzení konstrukčních prvků a celkové stability objektu. Každá část konstrukce je až do porušení hlavních nosných prvků dostatečně stabilní a vznik deformací nehrozí ani po odstranění příček. Při bourání otvorů či odstraňování některých částí primárně nenosných konstrukčních prvků je však nutné postupovat s maximální opatrností dle projektové dokumentace, aby nebyla ohrožena stabilita a únosnost zabudovaných konstrukčních prvků, které zůstávají zachovány. Postup demoličních prací je dán charakterem bourané konstrukce, tj. bourání bude prováděno postupně po jednotlivých částech a zároveň tak, aby zejména v části kleneb nebylo vneseno do konstrukce nežádoucí lokálně zvýšené zatížení (ani např. při odstraňování násypů).

3.1 Vlhkostní průzkum

Nepříznivá geologická situace dané oblasti, kterou tvoří letenské vrstvy písčitých hlín, prachovců a zvětralých ordovických břidlic, je příčinou dlouhodobě se vyskytujících vlhkostních problémů. Hladina podzemní vody se nachází v hloubce 6–8 m pod povrchem terénu. Podzemní voda stéká pod areálem od Loretánského náměstí směrem na sever k Jelenímu příkopu [4].

Objekt se s vlhkostními problémy potýkal již v minulosti, a proto byla provedena celá řada zásahů na odstranění zvýšené vlhkosti, které však byly neúčinné a mnohé naopak zhoršily vlhkostní režim objektu:

a) Nefunkční systém vzduchových kanálků (Obr. 6)

Jedná se o šikmé kanálky, vytvořené pomocí vrtů, do kterých byly osazeny keramické tvarovky. Jejich osová vzdálenost je cca 800–1000 mm a zasahují přibližně do 2/3 tloušťky zdiva. Vzduchové kanálky jsou zcela neúčinné, neboť v nich nedochází k proudění vzduchu. Toto řešení významně degraduje vzhled fasády objektu. Problém návrhu spočívá i ve snížení součinitele prostupu tepla U, možnosti vzniku kondenzace vodní páry uvnitř konstrukce a hromadění solí včetně výkvětů v okolí kanálků.

Obr. 6a: Nefunkční systém vzduchových kanálků a nedostatečné odvodnění nádvoří objektu, soklová část je degradována odstřikující vodou.
Obr. 6b: Nefunkční systém vzduchových kanálků a nedostatečné odvodnění nádvoří objektu, soklová část je degradována odstřikující vodou.

Obr. 6: Nefunkční systém vzduchových kanálků a nedostatečné odvodnění nádvoří objektu, soklová část je degradována odstřikující vodou.

b) Použití vnitřně hydrofobizovaných omítek (Obr. 7)

Tento typ omítek je často používán na úpravu soklových částí omítaných fasád. Historické stavby však nebývají horizontálně izolovány proti zemní vlhkosti. Nenasákavou omítkou se omezí možnost odparu vzlínající vody v soklové oblasti fasády a vlhkost vyvzlíná za novou nenasákavou omítkou až nad její hranici, což se projeví vlhkostními mapami s následnou degradací omítky [6].

Obr. 7a: Pohled na fasádu s výskytem vlhkostních map po provedení vnitřně hydrofobizovaných omítek [6]
Obr. 7b: Pohled na fasádu s výskytem vlhkostních map po provedení vnitřně hydrofobizovaných omítek [6]

Obr. 7: Pohled na fasádu s výskytem vlhkostních map po provedení vnitřně hydrofobizovaných omítek [6]

c) Svislá asfaltová izolace na vnitřních stěnách suterénu (Obr. 8)

Obr. 8a: Obvodová stěna suterénu – zteřelá svislá asfaltová hydroizolace
Obr. 8b: Obvodová stěna suterénu – zteřelá svislá asfaltová hydroizolace

Obr. 8: Obvodová stěna suterénu – zteřelá svislá asfaltová hydroizolace

Dodatečně provedená vrstva asfaltu uzavírá vodu ve struktuře zdiva, která vzlíná výše. Tato úprava se projevuje opadáváním povrchových vrstev a jejich úplným znehodnocením. Samotná vrstva asfaltové hydroizolace je zteřelá.

 

d) V soklové části západního křídla špitálu nebylo dokončeno hydroizolační opatření nopových fólií (Obr. 9).

Tento typ folie je vhodné použít např. jako ochranu stávající / nové hydroizolační vrstvy, nikoliv jako samostatnou hydroizolaci. Problémem této „sanační úpravy“ je její chybějící zakončení např. lištou nebo jiným profilem tak, aby bylo umožněno odvětrání a zabránilo se zatékání dešťové vody za folii [8].

Obr. 9a: Chybějící ukončení hydroizolace v soklové oblasti, zvýšená vlhkost fasády pod římsou. (Okna v různých úrovních jsou důsledkem mnoha historických úprav.)
Obr. 9b: Chybějící ukončení hydroizolace v soklové oblasti, zvýšená vlhkost fasády pod římsou. (Okna v různých úrovních jsou důsledkem mnoha historických úprav.)

Obr. 9: Chybějící ukončení hydroizolace v soklové oblasti, zvýšená vlhkost fasády pod římsou. (Okna v různých úrovních jsou důsledkem mnoha historických úprav.)

e) zabetonování plochy dvora v hloubce cca 1 m pod kamennou dlažbou

Při průzkumu areálu bylo zjištěno, že pod kamennou dlažbou hlavního dvora, který je v mírném spádu, je provedena betonová vrstva. Důvod řešení není znám. V důsledku této úpravy není možné vsakování vody a při deštích dochází k neomezenému zatékání vody do níže položeného suterénu. Problematické je také dřívější využívání kostela sv. Jana Nepomuckého jako skladu soli. Zdivo přiléhající ke kostelu je nasyceno chloridy, a tudíž silně hygroskopické.

f) nedostatečný odvod vody od objektu, odstřikující voda z přiléhající terénu a lokální vsakování vody na fasádě u říms jsou další zdroje zvýšené vlhkosti konstrukcí (Obr. 9 a 10)

Obr. 10a: Poruchy v suterénní části objektu vzniklé zatékáním vody z povrchu dvora, stékající vodou z vodorovných konstrukcí a odstřikující vodou z přiléhajícího terénu
Obr. 10b: Poruchy v suterénní části objektu vzniklé zatékáním vody z povrchu dvora, stékající vodou z vodorovných konstrukcí a odstřikující vodou z přiléhajícího terénu
Obr. 10c: Poruchy v suterénní části objektu vzniklé zatékáním vody z povrchu dvora, stékající vodou z vodorovných konstrukcí a odstřikující vodou z přiléhajícího terénu

Obr. 10: Poruchy v suterénní části objektu vzniklé zatékáním vody z povrchu dvora, stékající vodou z vodorovných konstrukcí a odstřikující vodou z přiléhajícího terénu

Během průzkumu bylo v některých místnostech objeveno dodatečné vnitřní zateplení v oblasti okenních parapetů, kde docházelo ke zvýšeným tepelným ztrátám. Obklad polystyrenovými deskami vykazuje poměrně vysokou hodnotu difuzního odporu, čímž je bráněno odpařování vody ze zdiva. Po odstranění vrstvy polystyrenu byla odkryta místa s výskytem plísní (Aspergillus, Cladosporium, Alternaria) (Obr. 11).

Obr. 11a: Neodborné, dodatečně provedené vnitřní zateplení okenních parapetů, výskyt plísní v okolí okna
Obr. 11b: Neodborné, dodatečně provedené vnitřní zateplení okenních parapetů, výskyt plísní v okolí okna
Obr. 11c: Neodborné, dodatečně provedené vnitřní zateplení okenních parapetů, výskyt plísní v okolí okna

Obr. 11: Neodborné, dodatečně provedené vnitřní zateplení okenních parapetů, výskyt plísní v okolí okna

V objektu bylo mimo výše popsaných nevhodných zásahů do konstrukce provedeno několik dalších historických úprav odpovídajících různému využití v daném období. Zajímavostí suterénů je historické odvětrání, zakončené mřížkami na fasádě. Jedna z mřížek v blízkosti kaple však neuzavírá pouze větrací otvor, ale postranní „chodbičku“ se schodišťovými stupni vestavěnými do historického zdiva. Tato „tajná“ a později zapomenutá chodba umožňuje přímý výstup ze suterénu na dvůr (Obr. 12).

Obr. 12a: „Tajná“ chodba umožňuje výstup ze suterénu na dvůr
Obr. 12b: „Tajná“ chodba umožňuje výstup ze suterénu na dvůr

Obr. 12: „Tajná“ chodba umožňuje výstup ze suterénu na dvůr

Dle dochované dokumentace a poskytnutého zaměření by pod kaplí neměl být sklepní prostor a suterén mezi východním a západním křídlem není propojen, avšak odvrtem pod prostorem kaple bylo zjištěno provedení novodobějšího cihelného zdiva. Lze tedy předpokládat, že suterénní prostor pod kaplí byl dodatečně zazděn (či zasypán) až v minulém století. V této části suterénu je třeba provést dodatečný průzkum. V rámci SHP bylo rovněž zjištěno, že prostor kaple byl původně průchozí a propojoval východní a západní křídlo. V době přestavby na byty tato úprava byla pochopitelně nežádoucí a průchod byl z obou stran zazděn.

Komplikovaný stavební vývoj celého areálu dosvědčuje několik místností, kde není znám původní účel ani stavební řešení. Záhadnou zůstává místnost ve východním křídle, která je uzavřená a není do ní přístup. Je však zcela evidentní, že k těmto úpravám došlo až v pozdější době v návaznosti na nový způsob využití objektu (Obr. 9).

3.2 Analýza vlhkosti

V suterénních prostorech byl proveden odběr vzorků pro stanovení vlhkostního režimu konstrukcí. Pro laboratorní analýzu bylo odebráno celkem 20 vzorků (V1–V20). Hmotnostní vlhkost se vztahuje na směsné vzorky zdící malty a zdících prvků, které byly odebrány z hloubky zdiva 100–150 mm od líce zdi s odstraněnou omítkou. Odběr vzorků byl proveden ve třech výškových úrovních nad sebou, tj. ve výškách cca 0,2 m, 0,5 (0,8) m a 1,1 (1,4) m (resp. ve výšce, kde byl odběr možný).

Vlhkost zdiva byla stanovena gravimetrickou metodou (dle ČSN EN 1097-5, ČSN EN 772-10, ČSN EN ISO 12570) v laboratoři Fakulty stavební ČVUT v Praze.

Tab. 1: Klasifikace vlhkosti dle ČSN
hmotnostní vlhkost wm [%]klasifikace vlhkosti
           w < 3 %velmi nízká vlhkost
3 % < w < 5 %nízká vlhkost
   5 % < w < 7,5 %zvýšená vlhkost
7,5 % < w < 10 %vysoká vlhkost
10 % < w           velmi vysoká vlhkost

Na technickém stavu objektu se podepsaly v minulosti nevhodné a neodborně provedené „sanace“. Ačkoliv jsou vzduchové metody v oblasti památkové péče velmi doporučované a ve většině případů považovány za vhodné, ne však Knapenovy kanálky, které lze hodnotit jako zcela nefunkční a těžko lze pochopit jejich provedení na památkově chráněném objektu. V druhé polovině minulého století byly provedeny tři řady vzduchových kanálků ve všech částech objektu, na několika místech byly provedeny ještě další náhodné „mezivrty“. Jedná se o velmi problematickou aplikaci, nehledě na architektonické znehodnocení fasády je účinnost Knapenových kanálků minimální, resp. žádná, neboť v nich nedochází k žádnému proudění vzduchu (Obr. 10).

Vysoká vlhkost se nejvíce vyskytuje v suterénu východního křídla. Jedná se o nejníže situovanou část areálu, která zároveň přiléhá k vnější komunikaci Kanovnické ul. Dominantní je dotace vlhkosti transportovaná do zdiva z přilehlého terénu vzlínáním. V exteriéru v kontaktu s terénem dochází k opadávání povrchových vrstev omítky. Vlhkostní mapy a degradace omítek jsou patrné i ve vnitřní části suterénu (Obr. 10). Zásadním problémem je nevhodně řešené uspořádání dvora, který je spádován přímo směrem k suterénním prostorám východního křídla. V důsledku zabetonování plochy dvora pod kamennou dlažbou není možné vsakování vody do terénu a při deštích dochází k neomezenému zatékání vody do suterénu. Tomu odpovídá vysoká vlhkost vzorků V1–V5. V minulosti dokonce docházelo k opakovanému vyplavení suterénních prostor, voda dosahovala úrovně až 0,5 m nad podlahou suterénu. Vzorek V9 ukazuje na zatékání velkého množství vody do suterénu. Velmi vysoký stupeň vlhkosti byl zjištěn u vzorku 10, který byl odebrán v suterénu v úrovni 1,64 m nad úrovní podlahy.

Tab. 2: Výsledky vlhkostní analýzy (stanovené gravimetrickou metodou v laboratoři FSv ČVUT v Praze)
místo odběruvzorek č.w [%]klasifikace vlhkosti
Východní křídlo18,12vysoká
29,52vysoká
37,83vysoká
48,50vysoká
59,24vysoká
67,32zvýšená
76,07zvýšená
85,34zvýšená
98,58vysoká
1011,38velmi vysoká
Střední část113,17nízká
124,87nízká
137,11zvýšená
145,05zvýšená
153,35nízká
Západní křídlo167,69vysoká
176,42zvýšená
187,36zvýšená
198,07vysoká
206,81zvýšená
Pozn.: Měření vlhkosti se uskutečnilo v období sucha, kdy zdivo vysychalo, při přívalových deštích by hodnoty vlhkosti byly značně vyšší.

Na vnitřních stěnách suterénu byla provedena asfaltová izolace. Dochází tak k uzavření vody uvnitř zdiva, která se transportními procesy dostává výše. Na povrchu se tato skutečnost projevuje opadáváním povrchových vrstev zdiva – omítky a malby a jejich totálním znehodnocením. Samotná vrstva izolace je zteřelá. U vzorků V6 a V7 byla zjištěna zvýšená dotace vlhkosti. Soklová oblast je výrazně exponována vzlínající vlhkostí z přilehlého terénu. Ke vzlínání vlhkosti prokazatelně dochází i v místě kontaktu obvodové zdi s vnějším chodníkem v ulici.

V dalších částech suterénu (západní křídlo a střední část) není situace výrazně lepší. Sokly jsou vlhkostně velmi exponovanou částí, jejichž nevhodná úprava umožňuje zatékání do objektu. V kombinaci s téměř „stojatou“ vodou na dvoře areálu, kde v podstatě není umožněno vsakování, dochází k pronikání dešťové vody i do výše položených suterénů. U odebraných vzorků z vnitřních konstrukcí byl zjištěn zvýšený stupeň vlhkosti.

Vlivem zvýšené vlhkosti se mění fyzikální vlastnosti zdiva, zejména jeho tepelně izolační vlastnosti, pevnost a tím i jeho únosnost. Nadměrná vlhkost konstrukcí také zvyšuje vlhkost vzduchu ve vnitřním prostoru. Vlivem cyklického působení vysoká a velmi vysoká vlhkost způsobuje na zdivu viditelné poruchy jako vlhkostní mapy, ztrátu soudržnosti zdiva a omítkových vrstev. Výskyt eflorescentů dokazuje zvýšený obsah vodorozpustných a hygroskopických solí ve zdivu. Vzhledem k vysoké vlhkosti konstrukcí dochází k růstu plísní na povrchu konstrukce.

3.3 Chemická analýza zdiva

S vlhkostí se ve zdivu současně pohybují rozpustné soli, které mají schopnost na sebe vázat vzdušnou vlhkost a zasolené stavební materiály se pak projevují jako vlhké. Mezi velice závažné problémy patří koroze zdiva, způsobená hydratačními a krystalizačními tlaky při změně krystalické formy solí. Tento jev způsobují zejména sírany. Během průzkumu objektu císařského špitálu byla analyzována i přítomnost dusičnanů a chloridů, které jsou silně hygroskopické a zvyšují celkové zavlhčení zdiva.

Tab. 3: Výsledky chemismu zdiva
Lokalita vzorkuVzorek č.pHCl
[mg/g]
NO3
[mg/g]
SO42−
[mg/g]
NH4+
[mg/g]
Východní křídloV17,50,000,2018,860,00
V47,52,2320,4619,800,00
V67,51,9310,7951,320,01
V77,54,229,3441,230,01
V87,51,008,0044,290,02
Střední částV137,01,190,6279,790,02
Západní křídloV187,00,9012,153,360,03

Salinita zdiva byla stanovena v laboratoři katedry konstrukcí pozemních staveb Fakulty stavební ČVUT v Praze. Celkem bylo analyzováno 7 vzorků pro určení chemismu zdiva. Z odebraných vzorků zdiva bylo stanoveno pH a byla provedena chemická analýza, konkrétně stanoven obsah chloridů, amonných solí, dusičnanů a síranů. Chemismus zdiva byl zjišťován na spektroquantu SQ 300 podle metodiky firmy Merck. Výsledky analýzy jsou shrnuty v tabulce č. 3. Hodnoty pH odpovídají stáří objektu.

V suterénu východního křídla byl kromě vzorku V1 zjištěn vysoký stupeň obsahu dusičnanů. Tato hodnota odpovídá přítomnosti rozkládajících se zbytků organických látek. Velmi vysoká hodnota obsahu síranů u vzorku V6 dokládá dřívější využití suterénu pro uskladnění uhlí. U vzorků V4 a V7 byl prokázán vysoký stupeň zasolení chloridy, které se patrně do objektu dostávají prostřednictvím posypových solí chodníků. Vzorek V7 (4,22 mg/g) byl odebrán v části suterénu přiléhající k chodníku dvora. Extrémní hodnota zasolení sírany se vyskytuje u suterénu střední části, kde se skladovalo uhlí. V suterénu západního křídla je velmi vysoký stupeň zasolení dusičnany, který patrně souvisí s dřívějším využitím objektu pro účely císařského špitálu.

Hygroskopické soli mají schopnost přijímat vodní páru ze vzduchu a zadržovat ji v kapalné formě, čímž se zvyšuje rovnovážná vlhkost zdiva. Tato skutečnost má za následek, že často ani po provedení technicky správných a účinných opatření proti vzlínání vody z podloží nemusí být dosaženo požadovaného efektu vysychání zdiva. Hygroskopické soli kromě destruktivních účinků způsobují výkvěty na omítkách.

Tab. 4: Hodnocení salinity zdiva podle WTA: Posouzení zdiva – diagnostika zdiva
Druh solíStupeň zasolení zdiva [mg/g]
Hodnocení salinitynízkýzvýšenývysokývelmi vysoký
chloridy< 0,750,75–2,02,0–5,0> 5,0
dusičnany< 1,01,0–2,52,5–5,0> 5,0
sírany< 5,05,0–20,020,0–50,0> 50,0
Pozn.: Stupeň zasolení zdiva se posuzuje pro každý druh uváděné soli samostatně.

3.4 Průzkum dřevěných konstrukcí

Obr. 13a: Masivní výskyt dřevomorky domácí ve sklepě západního křídla (2019)
Obr. 13b: Masivní výskyt dřevomorky domácí ve sklepě západního křídla (2019)

Obr. 13: Masivní výskyt dřevomorky domácí ve sklepě západního křídla (2019)

Na základě vizuální prohlídky dřevěných konstrukcí bylo konstatováno:

  • konstrukce krovu je v relativně dobrém stavu,
  • u oken a vnějších dveří se projevuje opotřebení časem, z restaurátorského průzkumu vyplývá, že většina vnitřních úprav povrchů, výplně oken a dveří jsou novodobé,
  • zásadním problémem byl rozsáhlý výskyt dřevomorky domácí (Serpula Lacrymans) v suterénu západního křídla. Tato dřevokazná houba se vyskytovala na dřevěných konstrukcích sklepních kójí a částečně již došlo k jejímu prorůstání do zdiva (Obr. 13),
  • vlivem vlhkosti došlo k totální degradaci podlah několika bytů v 1. NP. (Obr. 14).

Vlhkost dřevěných prvků krovu byla zjišťována vlhkoměrem Testo (vzorky DV1–DV11), vlhkost krokví (DV1–DV3) se pohybuje v rozmezí 18–22 %, prvky plné vazby (DV4–DV6) 17–21 % a střešní latě (DV7–DV9) s vlhkostí 17–22 %. V místě chybějící krytiny, kde dochází k zatékání, byla zjištěna vlhkost 65–70 % (vzorek DV10 – střední část). V JZ rohu, proti vstupu do půdního prostoru bylo zjištěno zatékání v důsledku chybějících vrchních prejzů. V místě zatékání vlhkost dřeva vystoupla na 40 % (vzorek DV11 – západní křídlo).

Popis dřevěných konstrukcí a výsledky analýz

Původní krov je masivní a historicky cenný (ruční opracování, spojování dlaby a dřevěnými svorníky – kolíky). V minulosti byl viditelně opravován, spodní části několika krokví i vazby jsou zesíleny příložkami. Celý krov byl rovněž chemicky ošetřen, pravděpodobně protipožárními nástřiky na bázi amonných solí (pyronit). Poslední ošetření bylo provedeno nekvalifikovaně na nedostatečně očištěné dřevo s „rozvlákněným“ povrchem. Chemická koroze není viditelná.

Obr. 14: Degradace podlahy
Obr. 14: Degradace podlahy
Obr. 15a: Krov – hambalková soustava se střední vaznicíObr. 15b: Krov – hambalková soustava se střední vaznicíObr. 15: Krov – hambalková soustava se střední vaznicí

3.5 Mykologický průzkum

Předmětem mykologického průzkumu byla podrobná prohlídka dřevěných prvků krovů. Na základě vizuální prohlídky byly mykologicky analyzovány 2 již odebrané vzorky (DV10 a DV11) z míst s vysokou vlhkostí, kde dochází k zatékání porušenou střešní krytinou. Pro chemickou analýzu byly odebrány tři vzorky (MCH1 – východ, MCH2 – střed, MCH3 – západ).

V laboratoři Výzkumného a vývojového ústavu dřevařského, s.p. v Praze byly makroskopicky a mikroskopicky analyzovány odebrané vzorky DV10, DV11, kde byly identifikovány dřevokazné houby – pornatka zprohýbaná (Poria sinnusoua) a popraška sklepní (Coniophora puteana). Tyto houby pro svůj rozvoj potřebují dotaci vodou, jinak přežívají pouze v latentním stádiu. Ve sklepě západního křídla byl zdokumentován masivní výskyt dřevomorky domácí (velké plodnice a rozsáhlé mycelium, Obr. 13). V průběhu zpracování průzkumu (srpen 2019) byla houba odborně odstraněna.

Laboratoř Výzkumného a vývojového ústavu dřevařského, s.p. v Praze provedla rovněž kvalitativní rozbor (dle ČSN 49 0609) vzorků MCH1 – MCH3 na přítomnost složek tradičních ochranných prostředků používaných v minulosti k ochraně dřeva. Laboratorní výsledky potvrdily, že se jedná o látky typu Pyronit a Boronit, které byly dříve často používány v objektech Pražského hradu.

4. Návrh sanace

V rámci navrhované rekonstrukce se nepředpokládají žádné podstatné zásahy do historických nosných konstrukcí. Jedná se především o úpravu vnitřních prostor související se změnou užívání, tj. dispoziční úpravy příček, skladeb podlah, povrchových úprav. Návrh rekonstrukce se soustředí zejména na sanaci vlhkosti zdiva a dřevěných konstrukcí.

4.1 Sanace vlhkosti

Převážná část rekonstrukce bude spočívat v sanaci zdiva suterénu, kde byla zjištěna velmi vysoká vlhkost a přítomnost hygroskopických solí. Stěny suterénu vykazují značnou míru zavlhčení jednak v důsledku nevhodně vedené ležaté kanalizace, jednak v důsledku neodborně provedených sanačních úprav. Při rekonstrukci bude ležatá kanalizace nově provedena a přeložena do původního místa pod stropní konstrukci u schodiště.

V rámci rekonstrukce budou vybourány podlahy s keramickou dlažbou na betonové mazanině a vytěženy podkladní vrstvy do hloubky cca 0,3 m od stávající úrovně podlahy. Nové skladby podlahy budou provedeny systémem celoplošné vzduchové dutiny, která bude vytvořena mezi zeminou a podlahou pomocí systému tvarovek (typ IGLÚ), na které bude provedena vrstva vyztužené betonové mazaniny. Celoplošná dutina oddělí konstrukci podlahy od vlhkého podloží a případného působení radonu. Podmínkou správného fungování takto vytvořené izolace je odvětrání vzduchové dutiny systémem větracích komínků na protilehlých stranách řešeného prostoru. Optimální orientace těchto komínků pro vytvoření intenzivnějšího proudění vzduchu je ve směru převládajícího větru, což v případě orientace budovy do dvora nemůže být splněno. Byla tedy zvolena osa sever – jih, resp. teplejší a studenější strana objektu s výškovým rozdílem vyústění komínků min. 1,5 m, přičemž výška nad terénem je doporučena min. 0,30 m. Zároveň je nutné zajistit průběžné větrání sanovaného prostoru stávajícími průduchy s ventilačními rotačními hlavicemi (deflectory) osazenými nad střechou. V případě rekonstrukce objektu Císařského špitálu jsou navrženy vstupní komínky (nádechové otvory) v nejnižším místě přilehlého terénu u chodníku na východní straně a výstupní otvory na západní straně směrem do dvora. Zároveň se pro výstup použije přilehlý stávající komínový průduch, který již neslouží pro odvod spalin. Výška navržené dutiny pod podlahou je 110 mm (tvarovky v. 160 mm), odvětrávací komínky (nádechové a výdechové otvory) budou mít průměr 100 mm a ve fasádě budou ukončeny větracími mřížkami.

Zteřelé asfaltové izolace se odstraní v rámci sanace suterénu, kdy budou odstraněny zbytky novodobých omítek, aplikovaných na asfaltové „hydroizolační“ vrstvě. Pro odstranění solí bude využita kompresní metoda. Na vlhké zdivo se nanese odsolovací materiál „falešný líc“ a po třech týdnech se vrstva odstraní. Vzhledem k vysoké dotaci solí bude nutné na základě chemické analýzy postup několikrát opakovat. Pro sanaci vnitřních omítek se doporučuje použití termoaktivní izolační stěrky (thermoshield), která přispěje k tepelné pohodě v interiéru. Ve všech prostorách, zejména v suterénu, je třeba stavebně vyřešit důkladné odvětrání prostor přiměřeně způsobu využití.

Současně je navrženo nové řešení soklové části, která je nejvíce exponovaná odstřikující vodou, a odvedení stékající vody od objektu. Doporučeno je využití okapových chodníčků a tvarovek používaných u těchto detailů. V rámci rekonstrukce dvora bude rozebrána stávající dlažba a následně ověřen rozsah betonové vrstvy pod dlažbou, kterou bude třeba zcela odstranit.

Během současné rekonstrukce objektu není uvažovaná výměna a provádění nových klempířských výrobků. Dle potřeby se bude jednat jen o lokální opravy okapů nebo oplechování spadající do kategorie běžné údržby staveb.

4.2. Sanace dřevěných konstrukcí

Dřevěné konstrukce byly v nedávné době z velké části sanovány, na objektu byla provedena nová střešní krytina. V rámci navrhované rekonstrukce je třeba provést:

  • kvalifikovanou výměnu všech prvků hloubkově napadených dřevokaznou houbou. Výměny budou provedeny v délce min. 0,5 m za okraj viditelného napadení. Nové prvky budou chemicky chráněny nejlépe hloubkovou impregnací.
  • stanovení kyselosti povrchu dřeva (hodnoty pH) po očištění, podle této hodnoty bude zvolen neutralizační postup
  • chemickou ochranu dřevěných prvků (např. Bochemit QB, nános 25–40 g/m2, 2× postřik a Katrit BAQ, nános 40–60 g/m2, 2× postřik, Lignofix E-Profi, nános 25–40 g/m2, 2× postřik)

5. Závěr

Cílem průzkumů bylo stanovení funkční způsobilosti historického objektu, jeho využitelnost a vypracování vhodného návrhu rekonstrukce. Na základě terénního studia a materiálových analýz lze celkový stav objektu hodnotit jako dobrý / uspokojivý. Objekt z hlediska poruch odpovídá době výstavby. V případě posuzovaného opukového zdiva bylo prokázáno nízké poškození, které nemůže vést k narušení statiky stavby. Není potřebné provádět zásadní stavební zásahy, pokud budou provedena potřebná opatření zabraňující dalšímu vzlínání vody do objektu. K výraznému zhoršení stavebně technického stavu objektu zjevně došlo po „sanačních úpravách“ v druhé polovině minulého století.

Hlavní příčinou degradačních procesů stavebních materiálů a konstrukcí je tedy zvýšený vlhkostní režim objektu způsobený nevhodnými zásahy (nefunkční systém vzduchových kanálků, nevhodná asfaltová izolace suterénních zdí, odstřik dešťové vody v soklové části objektu a přivádění dešťové vody k objektu).

Základní podmínkou všech sanačních zásahů je zamezit zatékání vody do objektu. V případě historického objektu Císařského špitálu je nejvhodnějším způsobem odstranění vlhkosti obvodového zdiva provedení vzduchového izolačního systému v kombinaci s větráním, které jsou v památkové péči obecně velmi doporučované. Současně s odstraněním zvýšené vlhkosti v objektu je třeba provést i odsolení zdiva metodou „falešného líce“. Lze předpokládat, že v případě oddalování navržené rekonstrukce by se technický stav objektu výrazně zhoršoval.

Poděkování

Výsledky uvedené v článku byly získány v rámci institucionálního výzkumu Fakulty stavební ČVUT v Praze a realizace průzkumu historického objektu Císařského špitálu na Pražském hradě.

Literatura

  1. ŠKABRADA, J. Konstrukce historických staveb, Argo Praha 2003.
  2. MENCL, V. Stavebně technické průzkumy. Praha: ČKAIT, 2012.
  3. VLČEK, P. Umělecké památky Prahy – Pražský hrad a Hradčany. Praha, Academia, 2000.
  4. Podrobná inženýrsko-geologická mapa 1:5 000.
  5. VINAŘ, J. Historické krovy: Typologie, průzkum, opravy. Praha: Grada, 2010.
  6. MICHOINOVÁ, D. Historické omítky a vlhkost – význam historických omítek při odvodu vlhkosti z neizolovaných staveb, teorie a příklady ze současné praxe. In: Sanace vlhkého zdiva. Praha: Studio AXIS, 2019, s. 38–45. ISBN 978-80-906762-1-3.
  7. WASSERBAUER, R. Biologické znehodnocení staveb. Praha: ARCH, 2000.
  8. BALÍK, M. Vysušování zdiva v příkladech. Praha: Grada, 2010.
  9. Chrámové stavby K. I. Dientzenhofera na komorních statcích. Diplomová práce [online]. Brno: MUNI, 2014 [cit. 2020-02-09]. Dostupné z: https://is.muni.cz/th/qhr8z/Chramove_stavby_Kiliana_Ignace_Dientzenhofera_na_komornich_statcich.pdf.
  10. Císařský špitál sv. Antonína. NPÚ [online]. Praha: NPÚ – památkový katalog, 2015 [cit. 2020-02-09]. Dostupné z: https://www.pamatkovykatalog.cz/cisarsky-spital-sv-antonina-15558103.
  11. ČÚZK – Nahlížení do katastru nemovitostí/ císařské otisky, 2021 [online]. Praha [cit. 2021-03-08]. Dostupné z: https://nahlizenidokn.cuzk.cz/.
  12. Architektonická tvorba Otto Rothmayera. Diplomová práce [online]. Brno: MUNI, 2014 [cit. 2020-02-09]. Dostupné z: https://is.muni.cz/th/x28q1/Otto_Rothmayer.pdf.
English Synopsis
Structural Survey of Imperial Hospital of St. Anthony and St. Elizabeth at Prague Castle

The article presents a structural survey of the historic building of the Imperial Hospital at Prague Castle. The aim of the survey was to determine the functional capability and durability of the building, including an assessment of its usability and evaluation of the condition of historical materials. The research was focused mainly on the issue of inappropriate interventions performed in the past and the associated increased moisture of structures.